(Luận văn thạc sĩ) phân tích ứng xử của kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi có xét đến áp lực đất yếu thuộc khu vực tỉnh trà vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LA TÀI

PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU CỐNG HỘP
TRÊN NỀN ĐÀN HỒI CÓ XÉT ĐẾN ÁP LỰC ĐẤT YẾU
THUỘC KHU VỰC TỈNH TRÀ VINH

ḶN VĂN THẠC SĨ
KỸ TḤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG

Đà Nẵng - Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LA TÀI

PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU CỐNG HỘP
TRÊN NỀN ĐÀN HỒI CÓ XÉT ĐẾN ÁP LỰC ĐẤT YẾU
THUỘC KHU VỰC TỈNH TRÀ VINH

Chun ngành

: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng

Mã số

: 8.58.02.05

ḶN VĂN THẠC SĨ
KỸ TḤT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN XN TOẢN

Đà Nẵng - Năm 2019


LỜI CẢM ƠN
Lần đầu tiên, cho phép em được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến những Thầy Cơ
giáo trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và những Thầy Cô trong Khoa
Xây dựng Cầu Đường, trong bộ mơn Cầu Hầm nói riêng. Cảm ơn Thầy Cơ đã tận tình
dạy dỗ và chỉ bảo chúng em trong suốt 2 năm học vừa qua.
Chúng em xin bày tỏ sự kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất tới Thầy giáo hướng
dẫn PGS.TS. Nguyễn Xuân Toản – người đã định hướng, giúp đỡ tận tình chúng em
trong suốt thời gian hồn thành khóa luận tốt nghiệp.
Trong q trình thực hiện, do nhiều nguyên nhân khác nhau nên những thiếu sót
là điều khó tránh khỏi. Em rất mong sự đóng góp ý kiến của q Thầy Cơ để đề tài
được hồn thiện hơn và để chúng em vững vàng hơn khi tiếp xúc với công việc sau
này.
Lời cuối cùng, Em xin kính chúc các Thầy ln mạnh khỏe.
Học viên thực hiện

LA TÀI


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng

được tác giả nào công bố trong các công trình nghiên cứu khoa học nào khác.
Đà Nẵng, Ngày
tháng 10 năm 2019
Tác giả luận văn

LA TÀI


PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU CỐNG HỘP TRÊN NỀN ĐÀN
HỒI CÓ XÉT ĐẾN ÁP LỰC ĐẤT YẾU THUỘC KHU VỰC
TỈNH TRÀ VINH
Học viên: La Tài
Mã số: 85.80.205

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng
Khóa: K31 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt – Luận văn trình bày các kết quả phân tích ứng xử của cống hộp 1 ngăn,
2 ngăn, 3 ngăn đặt trên nền đất yếu của khu vực tỉnh Trà Vinh và chịu các tải trọng tác
dụng như: tải trọng bản thân cống hộp, áp lực đất 2 bên thành cống, hoạt tải HL93 của
xe tác dụng lên cống. Qua kết quả cho ta thấy cống đặt trên nền đất yếu có ứng xử
khác nhau đặc biệt ở bản đáy cống. Kết quả phân tích này làm tài liệu tham khảo để
thiết kế cống hộp trên nền đất yếu.
Từ khóa – phân tích ứng xử, cống hộp, hệ số nền, tải trọng tác dụng, sap2000
BEHAVIOR ANALYSIS OF STRUCTURE BASED CONJUGATES ELASTIC
PRESSURE TAKING LAND MAJOR SECTOR TRA VINH PROVINCE
Student: La Tai
Major: Civil engineering works
ID: 85.80.205 Course:K31 University of Technology - Da Nang University
Abstract - Thesis presents the results of analyzing the behavior of box culvert 1

compartment 2 and compartment 3 compartment placed on soft ground of the area of
Tra Vinh province and bear the load acting as load ourselves box culvert earth pressure
2 sides successful operation of the vehicle HL93 load acting on the drain. The result
shows the drain placed on soft ground may behave differently in the bottom drain
special. Results of this analysis makes reference to design the box culvert on soft
ground.
Keyword - Conduct analysis, box culvert , bedding value, load acting , Sap2000.


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
GIỚI THIỆU CHUNG ..................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CỐNG HỘP VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA
CHẤT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH ............................................................... 4
1.1. Giới thiệu chung về kết cấu cống hộp ......................................................................4
1.2. Đặc điểm địa chất trên địa bàn tỉnh Trà Vinh: ........................................................ 11
1.2.1 Giới thiệu sơ lượt về đặc điểm địa lý tỉnh Trà Vinh ; ...........................................11
1.2.2 Địa chất đặc trưng khu vực tỉnh Trà Vinh: ........................................................... 12
1.2.3 Đặc điểm xác định đất yếu: ..................................................................................14
1.3. Hướng nghiên cứu đề tài và kết luận: .....................................................................15
1.3.1 Hướng nghiên cứu đề tài :.....................................................................................15
1.3.2 Kết luận chương I: ................................................................................................ 16
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH KẾT CẤU CỐNG HỘP TRÊN
NỀN ĐÀN HỒI ............................................................................................................17
2.1 Mơ hình tính tốn : ..................................................................................................17
2.2 Cơ sở xác định thơng số nền và áp lực đất: ............................................................ 18
2.2.1 Cơ sở xác định thông số nền: ................................................................................19
2.2.2 Cơ sở xác định áp lực đất 2 bên thành cống: ........................................................ 23
2.3 Cơ sở lý thuyết phân tích kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi: ................................ 26

2.3.1 Lý thuyết tính tốn 22TCN272 – 05: ....................................................................26
2.3.2 Giới thiệu phần mềm phân tích kết cấu: ............................................................... 29
2.4 Kết luận: ..................................................................................................................30
CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH ỨNG XỬ KẾT CẤU CỐNG HỘP TRÊN NỀN ĐÀN
HỒI ............................................................................................................................... 31
3.1 Các số liệu cơ bản của kết cấu cống hộp: ............................................................... 31
3.1.1 Số liệu địa chất để phân tích: ................................................................................31
3.1.2 Phân tích hệ số nền theo Winkler: ........................................................................32
3.1.3 Kích thước của cống và tải trọng tác dụng lên cống: ...........................................33
3.2 Mô hình và kết quả phân tích ứng xử kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi: .............40
3.2.1 Cống hộp cơ bản: ..................................................................................................40
3.2.2 Cống hộp mở rộng bản đáy : ..............................................................................56
3.3 Kết luận chương 3: ..................................................................................................72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................73
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................74


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Trắc dọc cống ..................................................................................................4
Hình 1.2: Thi công cống hộp 1 ngăn trên Đường huyện 39 thuộc ..................................7
Hình 1.3: Cống hộp 1 ngăn có cửa xã .............................................................................7
Hình 1.4: Cống hộp 2 ngăn.............................................................................................. 8
Hình 1.5: Thi cơng cống hộp 2 ngăn ...............................................................................8
Hình 1.6: Thi cơng cống hộp 3 ngăn ...............................................................................9
Hình 1.7: Cống hộp 3 ngăn.............................................................................................. 9
Hình 1.8: Cống hộp trên đường Nguyễn Hịa Lng, ...................................................10
Hình 1.9: Kết cấu điển hình của cống hộp 2 ngăn trên địa bàn.....................................10
Hình 1.10: Bản đồ tỉnh Trà Vinh ...................................................................................11
Hình 2.1: Mơ hình cống hộp.......................................................................................... 17
Hình 2.2: Mơ hình cống 1 ngăn có các lực tác dụng .....................................................17

Hình 2.3: Mơ hình cống 2 ngăn có các lực tác dụng .....................................................18
Hình 2.4: Mơ hình cống 3 ngăn có các lực tác dụng .....................................................18
Hình 2.5: Mơ hình tính cống 3 ngăn có các lực tác dụng ..............................................20
Hình 2.6: Quan hệ giữa ứng suất gây lún và độ lún ......................................................21
Hình 2.7: Chú giải Coulomb về áp lực đất ....................................................................25
Hình 2.8: Các tải trọng tác dụng lên cống .....................................................................27
Hình 2.9: Đặc trưng của xe tải thiết kế .........................................................................27
Hình 3.1: Mơ hình Winkler ........................................................................................... 32
Hình 3.2: Kích thước cống hộp 1 ngăn .........................................................................34
Hình 3.3: Kích thước cống hộp 2 ngăn .........................................................................34
Hình 3.4: Kích thước cống hộp 3 ngăn .........................................................................35
Hình 3.5: Trắc dọc cống ................................................................................................ 35
Hình 3.6: Áp lực đất tác dụng lên cống .........................................................................36
Hình 3.7: Chú giải Coulomb về áp lực đất ....................................................................36
Hình 3.8: Kích thước cống hộp 1 ngăn mở rộng bản đáy .............................................37
Hình 3.9: Kích thước cống hộp 2 ngăn mở rộng bản đáy .............................................38
Hình 3.10: Kích thước cống hộp 3 ngăn mở rộng bản đáy ...........................................38
Hình 3.11: Trắc dọc cống hộp mở rộng bản đáy ........................................................... 38
Hình 3.12: Áp lực đất tác dụng lên cống mở rộng bản đáy...........................................39
Hình 3.13: Mơ hình đáy cống hộp 1 ngăn cơ bản liên kết đàn hồi ............................... 40
Hình 3.14: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống hộp 1 ngăn cơ bản .............41
Hình 3.15: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống hộp 1 ngăn cơ bản .............41
Hình 3.16: Biểu đồ Mơmen cống hộp 1 ngăn cơ bản ...................................................42
Hình 3.17: Biểu đồ lực dọc cống hộp 1 ngăn cơ bản ...................................................42
Hình 3.18: Biểu đồ lực cắt cống hộp 1 ngăn cơ bản .....................................................43
Hình 3.19: Mơ hình đáy cống hộp 1 ngăn cơ bản trên nền tuyệt đối cứng ...................43


Hình 3.20: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên cống hộp 1 ngăn cơ bản .......................... 44
Hình 3.21: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên cống hộp 1 ngăn cơ bản .......................... 44

Hình 3.22: Biểu đồ Mơmen cống hộp 1 ngăn cơ bản ....................................................45
Hình 3.23: Biểu đồ lực dọc cống hộp 1 ngăn cơ bản ....................................................45
Hình 3.24: Biểu đồ lực cắt cống hộp 1 ngăn cơ bản .....................................................46
Hình 3.25: Mơ hình đáy cống hộp 2 ngăn cơ bản đặt trên nền đàn hồi ........................ 46
Hình 3.26: Áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống hộp 2 ngăn cơ bản ...................47
Hình 3.27: Áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống hộp 2 ngăn cơ bản.....................47
Hình 3.28: Biểu đồ Mômen cống hộp 2 ngăn cơ bản ....................................................48
Hình 3.29: Biểu đồ lực dọc cống hộp 2 ngăn cơ bản ....................................................48
Hình 3.30: Biểu đồ lực cắt cống hộp 2 ngăn cơ bản .....................................................49
Hình 3.31: Mơ hình đáy cống hộp 2 ngăn cơ bản đặt trên nền tuyệt đối cứng .............49
Hình 3.32: Áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống hộp 2 ngăn cơ bản ...................50
Hình 3.33: Áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống hộp 2 ngăn cơ bản.....................50
Hình 3.34: Biểu đồ Mơmen cống hộp 2 ngăn cơ bản ....................................................51
Hình 3.35: Biểu đồ lực dọc cống hộp 2 ngăn cơ bản ....................................................51
Hình 3.36: Biểu đồ lực cắt cống hộp 2 ngăn cơ bản .....................................................52
Hình 3.37: Mơ hình cống hộp 3 ngăn cơ bản liên kết đàn hồi ......................................52
Hình 3.38: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống hộp 3 ngăn cơ bản .............53
Hình 3.39: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống hộp 3 ngăn cơ bản ..............53
Hình 3.40: Biểu đồ Mômen cống hộp 3 ngăn cơ bản ....................................................53
Hình 3.41: Biểu đồ lực dọc cống hộp 3 ngăn cơ bản ....................................................54
Hình 3.42: Biểu đồ lực cắt cống hộp 3 ngăn cơ bản .....................................................54
Hình 3.43: Mơ hình cống hộp 3 ngăn cơ bản đặt trên nền tuyệt đối cứng ....................54
Hình 3.44: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống cống hộp 3 ngăn cơ bản ....55
Hình 3.45: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống cống hộp 3 ngăn cơ bản .....55
Hình 3.46: Biểu đồ Mơmen cống hộp 3 ngăn cơ bản ....................................................55
Hình 3.47: Biểu đồ lực dọc cống hộp 3 ngăn cơ bản ....................................................56
Hình 3.48: Biểu đồ lực cắt cống hộp 3 ngăn cơ bản .....................................................56
Hình 3.49: Mơ hình đáy cống 1 ngăn bản đáy mở rộng liên kết đàn hồi ......................56
Hình 3.50: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ...57
Hình 3.51: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ....57

Hình 3.52: Biểu đồ Mơmen cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ..........................................58
Hình 3.53: Biểu đồ lực dọc cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ...........................................58
Hình 3.54: Biểu đồ lực cắt cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ............................................59
Hình 3.55: Mơ hình cống 1 ngăn bản đáy mở rộng liên kết tuyệt đối cứng..................59
Hình 3.56: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ...60
Hình 3.57: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ....60
Hình 3.58: Biểu đồ Mômen cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ..........................................61


Hình 3.59: Biểu đồ lực dọc cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ...........................................61
Hình 3.60: Biểu đồ lực cắt cống 1 ngăn bản đáy mở rộng ............................................62
Hình 3.61: Mơ hình cống 2 ngăn bản đáy mở rộng đặt trên nền đàn hồi ......................62
Hình 3.62: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ...63
Hình 3.63: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ....63
Hình 3.64: Biểu đồ Mơmen cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ..........................................64
Hình 3.65: Biểu đồ lực dọc cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ...........................................64
Hình 3.66:Biểu đồ lực cắt cống 2 ngăn bản đáy mở rộng .............................................64
Hình 3.67: Mơ hình đáy cống 2 ngăn bản đáy mở rộng đặt trên nền tuyệt đối cứng ....65
Hình 3.68: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ...65
Hình 3.69: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ....65
Hình 3.70: Biểu đồ Mơmen cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ..........................................66
Hình 3.71: Biểu đồ lực dọc cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ...........................................66
Hình 3.72: Biểu đồ lực cắt cống 2 ngăn bản đáy mở rộng ............................................66
Hình 3.73: Mơ hình đáy cống 3 ngăn bản đáy mở rộng đặt trên nền đàn hồi ...............67
Hình 3.74: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ...67
Hình 3.75: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ....67
Hình 3.76: Biểu đồ Mơmen cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ..........................................68
Hình 3.77: Biểu đồ lực dọc cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ...........................................68
Hình 3.78: Biểu đồ lực cắt cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ............................................68
Hình 3.79: Mơ hình cống 3 ngăn bản đáy mở rộng trên nền tuyệt đối cứng ................69

Hình 3.80: Gán áp lực lớp phủ tác dụng lên bản nắp cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ...69
Hình 3.81: Gán áp lực đất tác dụng lên 2 bên thành cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ....69
Hình 3.82: Biểu đồ Mômen cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ..........................................70
Hình 3.83: Biểu đồ lực dọc cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ...........................................70
Hình 3.84: Biểu đồ lực cắt cống 3 ngăn bản đáy mở rộng ............................................70


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Các lớp địa tầng Trà Vinh phân bố đại diện như sau: ..................................13
Bảng 1.2: Địa chất điển hình cơng trình 30/4, huyện Cầu Kè, trên địa bàn Trà Vinh: 13
Bảng 1.3: Bảng mô tả các loại đất .................................................................................13
Bảng 2.1: Bảng tra giá trị µ theo Vesic .........................................................................19
Bảng 2.2: Bảng tra k theo quy trình 22TCN 18-79 .......................................................21
Bảng 2.3: Trị số v, β và A của các loại đất ....................................................................22
Bảng 2.4: Hệ số điển hình của áp lực đất ngang tĩnh ................................................24
Bảng 2.5: Góc ma sát của các loại vật liệu khác nhau ..................................................25
Bảng 2.6: Tỷ trọng .......................................................................................................26
Bảng 3.1: Đặc trưng cơ lý của các lớp đất ....................................................................31
Bảng 3.2: Chiều dày của các lớp đất .............................................................................32
Bảng 3.3: Chiều dày của các lớp đất .............................................................................33
Bảng 3.4: Bảng tổng hợp các lực tác dụng lên cống hộp bình thường ......................... 37
Bảng 3.5: Bảng tổng hợp các lực tác dụng lên cống hộp bình thường .......................... 40
Bảng 3.6: Phần trăm chênh lệch nội lực giữa cống bản đặt trên nền đàn hồi so với cống
bản đặt trên nền tuyệt đối cứng .....................................................................................71


1

GIỚI THIỆU CHUNG
1. Đặt vấn đề

Những thành tựu hơn 20 năm đổi mới của đất nước theo đường lối của Đảng đã
thúc đẩy ngành xây dựng trưởng thành về nhiều mặt. Nhiều công nghệ xây dựng tiên
tiến đã được áp dụng ở Việt Nam. Hoạt động xây dựng đã và đang chuyển mình theo
xu thế cơng nghiệp hố và hiện đại hố.
Một trong những tiêu chí để đánh giá trình độ cơng nghiệp hóa ngành xây dựng
là tỷ lệ sử dụng các sản phẩm bê tông công nghiệp vào công trình. Sản phẩm bê tơng
hiện có mặt trên mọi cơng trường, đóng vai trị quan trọng nhất là ở các kết cấu của
các cơng trình xây dựng cơ sở hạ tầng như: các hệ thống cấp thốt nước, cơng trình
thủy, cầu, cảng, thủy lợi, thủy điện...
Các cơng trình thốt nước hiện nay có nhu cầu sử dụng cống hộp lại khá lớn vì
tốc độ thốt nước tốt cũng như các đặc tính riêng biệt so với các sản phẩm khác có
cùng cơng dụng.
* Ưu điểm của cống:
- Khả năng thốt nước nhanh chóng, giúp cho cơng trình giải quyết một lượng
nước lớn khi mưa xuống một cách nhanh chóng.
- Ngăn xâm thực mặn, điều tiết thủy lợi tốt.
- Cống hộp có khả năng chịu lực, chịu mài mịn của nước cao.
- Khi xe di chuyển qua cống hộp sẽ êm thuận hơn qua cầu.
- Kích thước dài giúp cho cơng trình có thể tiết kiệm được chi phí.
- Cống ít bị rị rỉ.
- Dễ dàng vệ sinh, bảo trì.
Một trong những ưu điểm của cống hộp bê tông là được đổ bê tơng tồn khối nên
có độ bền cao trong mơi trường nước thải độc hại. Hơn nữa cịn rút ngắn thời gian thi
công, tiết kiệm nhân lực…
2. Lý do chọn đề tài
Cống hộp bê tông được sử dụng rất nhiều tại các cơng trình xây dựng hiện nay.
Các vấn đề ngập úng khi có mưa lớn có thể giải quyết một cách dễ dàng nhờ dung tích
lớn thốt nước tốt, khả năng ngăn được xâm thực mặn.
Kết cấu cống hộp được sử dụng rộng rãi ở trong nước, đặc biệt khu vực tỉnh Trà
Vinh.

Địa chất khu vực tỉnh Trà Vinh có đặc điểm rất riêng và rất yếu do vậy kết cấu
cống đặt trên nền địa chất yếu cần phải xem xét khi phân tích thiết kế để đảm bảo hiệu
quả sử dụng lâu dài và tiết kiệm chi phí.
Việc phân tích ứng xử của kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi có xét đến áp lực
đất yếu thuộc khu vực tỉnh Trà Vinh là cần thiết.


2
Đề tài “Phân tích ứng xử của kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi có xét đến áp lực
đất yếu thuộc khu vực tỉnh Trà Vinh” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
3. Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu ứng xử của kết cấu cống hộp trên nền đất yếu
thuộc khu vực tỉnh Trà Vinh.
Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp ứng dụng
chương trình tính tốn. Trong đó:
+ Phương pháp lý thuyết: Xác định cơ sở lý thuyết chủ đạo dựa trên các tài liệu
tham khảo có liên quan để phân tích tính tốn kết cấu.
+ Ứng dụng các chương trình vào phân tích tính tốn kết cấu cống hộp trên nền
đàn hồi có xét đến áp lực đất yếu.
4. Tính cấp thiết của đề tài:
Ngày nay khi xây dựng các đô thị mới hiện đại và cải tạo cơ sở hạ tầng của các
đô thị cũ chúng ta đang tiến hành việc hạ ngầm đường dây điện, cáp thông tin, nước
sinh hoạt…. và giải pháp cho vấn đề đó như thế nào. Một trong những giải pháp mà
các nước tiên tiến đã áp dụng từ rất lâu đó là việc đặt ngầm tất cả các đường dây trên
kể cả đường cấp nước vào một hệ thống hộp kỹ thuật.
Cống hộp thoát nước là loại cấu kiện khá phổ biến trong cơng trình giao thơng
của cả nước nói chung và tỉnh Trà Vinh nói riêng. Hiện nay khi thiết kế cống các đơn
vị thiết kế chỉ sử dụng mẫu cống định hình mà khơng phân tích kết cấu thường gây
một số sự cố hư hỏng cống nh: nứt, sụp, lún, gẫy,.... Địa chất Trà Vinh có đặc điểm
rất yếu nên cần phải xem xét phân tích thiết kế để đảm bảo hiệu quả lâu dài và tiết

kiệm chi phí.
5. Bố cục của đề tài
Mở đầu
Đặt vấn đề - Lý do chọn đề tài (Sự cần thiết phải nghiên cứu).
Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu
Tính cấp thiết của đề tài
Bố cục đề tài:
Chương 1: Tổng quan về kết cấu cống hộp và đặc điểm địa chất trên địa bàn tỉnh
Trà Vinh.
1.1 Giới thiệu chung về kết cấu cống hộp
1.2 Đặc điểm địa chất trên địa bàn tỉnh Trà Vinh
1.3 Hướng nghiên cứu của đề tài và kết luận chương 1
Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi.
2.1 Mơ hình tính tốn
2.2 Cơ sở xác định các thơng số nền và áp lực đất
2.3 Cơ sở lý thuyết phân tích kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi
2.4 Kết luận chương 2


3
Chương 3: Phân tích ứng xử kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi.
3.1 Các số liệu cơ bản của kết cấu cống hộp
3.2 Mơ hình và kết quả phân tích ứng xử kết cấu cống hộp trên nền đàn hồi
3.3 Kết luận chương 3
Kết luận


4

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CỐNG HỘP VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA
CHẤT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH
1.1. Giới thiệu chung về kết cấu cống hộp
Cống là một cơng trình nhân tạo khá phổ biến trên một tuyến đường. Tác dụng
chủ yếu của cống là dùng để thoát nước của các dịng chảy thường xun hay định kỳ
chảy qua phía dưới nền đắp, ngồi ra cống cịn làm đường chui dân sinh.
Khẩu độ cống là chiều rộng lớn nhất của tiết diện thốt nước. Trường hợp cống
có nhiều lỗ thì khẩu độ được tính bằng tổng số khẩu độ của mỗi lỗ.
Số lượng các cơng trình thốt nước trên tuyến phụ thuộc vào điều kiện địa hình,
khí hậu trong đó cống chiếm 80%-:-90% số lượng các cơng trình thốt nước. Ở Việt
Nam đối với đường cấp IV miền núi trung bình 1km đường có 4-:-9 cái cống. Giá
thành xây dựng cống thường chiếm 10%-:-20% giá thành toàn bộ tuyến.
Cống khác cầu nhỏ ở chỗ là nước chảy trong cống không những chỉ có chế độ
chảy khơng áp mà cịn có loại chảy có áp hoặc bán áp và chiều cao đất đắp trên đỉnh
cống (kể cả chiều dày kết cấu áo đường) tối thiều là 0,5m (đối với đường ôtô) cịn đối
với đường sắt tối thiểu là 1,0m.

Hình 1.1: Trắc dọc cống
Cấu tạo một cống bao gồm 3 bộ phận cơ bản như sau:
* Đầu cống
- Tác dụng:
+ Điều tiết dòng nước chảy vào và chảy ra khỏi cống;


5
+ Giữ ổn định cho mái dốc nền đắp hai đầu cống;
+ Giữ ổn định cho cống không bị dịch chuyển dọc.
- Các bộ phận cơ bản của đầu cống gồm có:
+ Tường đầu, tường cánh được xây bằng đá hộc, gạch nung hoặc bê tơng. Mặt
ngồi cống và phần tiếp giáp giữa tường đầu với nền đất trát lớp vữa xi măng.

+ Sân cống.
* Thân cống
Là bộ phận chủ yếu của cống cho nước thoát qua dưới nền đường và chịu toàn bộ
tải trọng của đất xung quanh và của đồn xe tác dụng lên nó.
Tải trọng tác dụng không phân bố đều theo chiều dọc cống: phần giữa cống có trị
số lớn nhất sau đó giảm dần về hai phía đầu cống, do đó nền đất dưới cống thường bị
lún không đều dẫn đến cống dễ bị uốn dọc hoặc bị nứt vỡ.
Đối với cống hộp thi công đổ liền tại công trường người ta thường chia ra làm
nhiều đoạn, mỗi đoạn có chiều dài thường 3-:-5m.
* Móng cống
Có tác dụng truyền và phân chia áp lực của tải trọng xuống nền đất và giữ ổn
định cho cống theo phương thẳng đứng. Trong một số trường hợp móng hai đầu cống
cịn có tác dụng giữ ổn định dọc cống, không cho cống bị trôi và chống thấm nước vào
nền đất dưới móng cống.
Móng cống có cấu tạo tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật của
cơng trình. Thơng thường nền móng của cống được chia làm 3 loại bao gồm:
+ Loại I: móng cống đặt trên nền đất thiên nhiên. Loại móng này áp dụng đối với
loại đất nền là sỏi cuội, cát chặt, sét cứng có cường độ > 2,5kg/m2. Cao độ đặt cống
trên mực nước ngầm tối thiểu là 0,3m.
+ Loại II: móng cống là một lớp đệm đá dăm trộn cát. Loại móng này áp dụng
đối với nền là đá phong hoá hoặc lớp đất sét, cát hạt nhỏ, nền đất khơng thốt nước.
+ Loại III: móng được xây bằng đá có cường độ 40kg/m2 trở lên hoặc gạch mác
M100 xây bằng vữa xi măng mác M100, làm bằng bê tông hoặc BTCT lắp ghép. Loại
móng này được áp dụng đối với tất cả các loại đất sét, đất cát có cường độ tính tốn
lớn hơn ứng suất tính tốn dưới đất móng.
Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo của các loại móng cống mà người ta lại chia ra làm
loại là móng mềm và móng cứng. Móng cứng là loại móng cống được đặt trên nền đá
tự nhiên hay móng đá xây, bê tông, bê tông độn đá hộc, hoặc BTCT.
* Đất đắp trên cống
Để bảo vệ thân cống và lớp sơn phịng nước thì sau khi xây xong cống phải đắp

ngay đất trên thân cống, đất đắp trên cống dùng như loại đất đắp nền. Khi đắp phải
chia thành từng lớp.
Các ưu điểm kết cấu của cống:
+ Cống không làm thay đổi các điều kiện chuyển động của xe ôtô chạy trên


6
đường khi qua vị trí cống; khơng hạn chế mặt đường và lề đường; không yêu cầu thay
đổi loại kết cấu mặt đường trên cống.
+ Việc bố trí cống có thể bố trí một cách dễ dàng với bất kỳ một tổ hợp nào của
biểu đồ và trắc dọc mà vẫn không gây nên sự phức tạp của kết cấu.
+ Do nằm sâu dưới nền đường nên sự tăng tải trọng của đồn xe ít ảnh hưởng đến
cống. Vì vậy khi nâng cấp đường (tăng cấp tải trọng) ít khi phải tăng cường cống (nhất
là khi chiều cao đất đắp trên đỉnh cống lớn).
Trong phân tích kết cấu cơng trình cống ta sử dụng tiêu chuẩn 22TCN 272:05 để
làm cơ sở để tính tốn cho cơng trình cống hộp. Bộ tiêu chuẩn này đưa ra những yêu
cầu tối thiểu. Các quy định của Bộ tiêu chuẩn này dựa vào phương pháp luận thiết kế
theo hệ số tải trọng và hệ số sức kháng (LRFD), các hệ số được lấy từ lý thuyết độ tin
cậy dựa trên kiến thức thống kê hiện nay về tải trọng và tính năng của kết cấu. Ngồi
ra trong q trình phân tích kết cấu cống còn sử dụng tiểu chuẩn Việt Nam TCVN
9116 – 2012 Cống bê tơng cốt thép để phân tích.
Khi phân tích kết cấu cống đòi hỏi người làm phải nghiên cứu, điều tra khảo sát,
thực nghiệm khá chặt chẽ. Hiện nay cùng với tiến trình hội nhập, nhiều phương pháp
phân tích kết cấu trong thiết kế, các công nghệ thi công tiên tiến được áp dụng vào
thực tiễn xây dựng các cơng trình Cống hộp ở Việt Nam. Cùng với đó việc áp dụng
các phần mềm phân tích hiện đại như Sap 2000, Midas/civil, C-pro, robot structural…
Vào chương trình tính tốn cũng trở nên phổ biến hơn, tuy nhiên việc khảo sát, thiết kế
và kiểm toán cống hộp cần đảm bảo các bước phân tích tính tốn cơ bản nhất định.
Việc phân tích kết cấu cống là một cơng tác rất tổng hợp, bao gồm các công tác thu
thập số liệu từ điều tra khảo sát thủy văn, tính tốn lưu lượng nước, chọn loại cống và

bố trí chung, tính tốn thủy lực: xác định khẩu độ cống, tính tốn các thiết bị tiêu năng,
tính xói và gia cố hạ lưu cống, cho đến việc thiết kế và kiểm toán cống, tính tốn hệ số
nền cho cống, vv…
Trong q trình phân tích cống cần đảm bảo phân tích đầy đủ các trạng thái giới
hạn của kết cấu cống. Theo phương pháp thủ cơng thì thường lập bảng tính trên Excel
để phân tích kết cấu cống. Hiện nay, hệ thống phần mềm thiết kế và phân tích kết cấu
cơng trình phát triển tương đối mạnh và hỗ trợ đắt lực cho người sử dụng đồng thời
cho kết quả số liệu có độ chuẩn xác cao.
Tại khu vực tỉnh Trà Vinh có địa chất yếu và rất riêng, khi thiết kế các công ty
thường sử dụng bản vẽ cống đã định hình từ trước để áp dụng triển khai thi công mà
không phân tích ứng xử của cống. Đều này rất nguy hiểm trong quá trình sử dụng,
nguy hiểm hơn khi triều cường ngày càng dâng cao ảnh hưởng đến kết cấu công trình.
Một số cơng trình cống đã bị hỏng, cuốn trơi khi đưa vào sửa dụng không lâu.


7

Hình 1.2: Thi cơng cống hộp 1 ngăn trên Đường huyện 39 thuộc
huyện Càng Long, tỉnh Trà Vinh

Hình 1.3: Cống hộp 1 ngăn có cửa xã


8

Hình 1.4: Cống hộp 2 ngăn

Hình 1.5: Thi cơng cống hộp 2 ngăn

9

Hình 1.6: Thi cơng cống hộp 3 ngăn

Hình 1.7: Cống hộp 3 ngăn


10

Hình 1.8: Cống hộp trên đường Nguyễn Hịa Lng,

thành phố Trà Vinh
Cống hộp ở nước ta thường sử dụng các loại 1 ngăn, 2 ngăn và 3 ngăn vật liệu
sử dụng kết cấu bê tơng cốt thép có khả năng chịu nén và uốn tốt.

Hình 1.9: Kết cấu điển hình của cống hộp 2 ngăn trên địa bàn

tỉnh Trà Vinh


11
1.2.
Đặc điểm địa chất trên địa bàn tỉnh Trà Vinh:
1.2.1 Giới thiệu sơ lượt về đặc điểm địa lý tỉnh Trà Vinh ;
Vị trí địa lý Trà Vinh giới hạn từ 9◦31’46” đến 10◦4'5” vĩ độ Bắc và từ
105◦57’16” đến 106◦36’04” kinh độ Đơng. Phía bắc Trà Vinh giáp với Bến Tre; phía
Nam giáp với Sóc Trăng; phía tây giáp Vĩnh Long; phía đơng giáp biển với chiều dài
bờ biển 65km.
Trà Vinh nằm ở phần cuối cù lao kẹp giữa sơng Tiền và sơng Hậu. Địa hình chủ
yếu là những khu đất bằng phẳng với độ cao trên dưới 1m so với mực nước biển. Ở

vùng đồng bằng ven biển nên Trà Vinh có các giồng cát chạy liên tục theo hình vịng
cung và song song với bờ biển. Càng về phía biển các giồng cát này càng cao và rộng
lớn. Vì vậy, khu vực tuyến đi qua có địa hình đặc trưng của vùng ĐBSCL bằng phẳng,
đi qua khu vực đồng ruộng, bị chia cắt do nhiều kênh rạch chằng chịt. Tuyến cắt các
kênh rạch lớn, nhỏ chằng chịt thuộc các xã Bình Phú, Đại Phúc huyện Càng Long; xã
Nguyệt Hóa - huyện Châu Thành; phường 7 - thành phố Trà Vinh. Địa hình chủ yếu là
đồng ruộng bằng phẳng, nhiều kênh rạch, với độ cao trung bình 1,6m so với mực nước
biển, nên tuyến sẽ có bình diện đẹp, êm thuận, độ dốc dọc rất thoải.
Đặc điểm chính của địa hình vùng đồng bằng sơng Cửu Long là hệ thống kênh
rạch nên tuyến có nhiều cơng trình cầu vượt kênh, rạch và cống phục vụ tưới tiêu.

Hình 1.10: Bản đồ tỉnh Trà Vinh


12
Đặc điểm thủy văn khu vực
* Sông Cổ Chiên:
Sông Cổ Chiên nằm về phía Bắc của tỉnh, đổ ra biển tại hai cửa Cổ Chiên và
Cung Hầu. Sơng có chiều dài khoảng 82km, là ranh giới tự nhiên giữa Trà Vinh Bến
Tre. Lưu lượng vào mùa lũ khoảng 6.000m3/s, lưu lượng vào mùa khô khoảng 1.480
m3/s.
* Sông Hậu:
Sông Hậu nằm về phía Nam của tỉnh chảy đến địa phận tỉnh Trà Vinh thì chia
làm hai nhánh lớn và đổ ra biển qua hai cửa Định An và Trần Đề, với chiều dài khoảng
60km. Lưu lượng nước sông Hậu rất lớn, mùa mưa đạt 7.000 - 8.000m3/s, mùa khô
khoảng 2.000 - 3.000m3/s. Mùa mưa lũ nước ngọt phân bố gần đến cửa sông nhưng
mùa khô nước mặn thường xâm nhập gần đến bến phà Đại Ngãi, những năm hạn hán
kéo dài, độ mặn vượt qua Đại Ngãi.
Cũng như sông Cổ Chiên, sông Hậu là nguồn cung cấp nước ngọt cho sản xuất
nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản nước ngọt của tỉnh Trà Vinh.

* Hệ thống kênh rạch:
Hệ thống kênh rạch tỉnh Trà Vinh đa phần thuộc vùng ảnh hưởng của chế độ bán
nhật triều không đều, cao độ mực nước của hai đỉnh triều và hai chân triều không bằng
nhau. Đỉnh triều cao nhất là 160cm (vào tháng X, XI), thấp nhất là 123cm (vào tháng
V, VIII), chân triều cao nhất là -24cm (tháng XI), thấp nhất là -103cm (tháng VI), biên
độ triều trung bình từ 194 - 220cm.
Nguồn nước trên hệ thống sông rạch tỉnh Trà Vinh là kết quả của sự pha trộn
giữa lượng mưa tại chỗ, nước biển và nước thượng nguồn sông Hậu, sông Cổ Chiên đổ
về. Dịng cửa sơng Hậu khá mạnh vào mùa mưa, ảnh hưởng ra xa quá 4 hải lý, đây
cũng là thời kỳ mùa lũ ở sơng Hậu. Dịng tổng hợp ven bờ khoảng 1m/s. Dòng hải lý
theo mùa và dòng chảy ven bờ lấn át dịng chảy sơng tại vùng cửa Định An - dòng
chảy theo hướng Tây - Nam là chủ yếu trong mùa khô và theo hướng Đông - Bắc
trong mùa mưa.
Do ảnh hưởng bởi dòng thủy triều và hải triều nên nước trên sơng trong năm có
thời gian bị nhiễm mặn vào mùa khô, vào mùa mưa nước sơng được ngọt hóa, có thể
sử dụng cho tưới nông nghiệp. Phần sông rạch giáp biển bị nhiễm mặn quanh năm, do
đó khơng thể phục vụ tưới cho nơng nghiệp, nhưng bù lại nguồn nước mặn, lợ ở đây
lại tạo thuận lợi trong việc nuôi trồng thủy sản.
Trà Vinh được hình thành từ sự bồi đắp phù sa của các sông bao quanh nên khả
năng chịu tải của đất nền rất yếu. Từ một số số liệu khảo sát địa chất tại một số vị trí ta
thấy đến độ sâu khoảng 30m-40m vẫn là lớp bùn pha sét rất yếu bên cạnh mực nước
ngầm cao nên gây rất nhiều khó khăn cho việc xây dựng và tốn nhiều chi phí.
1.2.2 Địa chất đặc trưng khu vực tỉnh Trà Vinh:
- Xem thêm ở phần phụ lục địa chất đính kèm phía sau


13

STT
1

2
3
4
5
6

Bảng 1.1: Các lớp địa tầng Trà Vinh phân bố đại diện như sau:
Chiều dày
Mô tả lớp đất
(m)
1.5 – 3.3
Lớp sét – sét pha trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy
1.7 – 3.2
Lớp cát pha, trạng thái dẻo
Lớp bùn sét pha, bùn sét – trạng thái dẻo chảy đến chảy
8.1 – 24.2
Lớp cát kẹp bùn– trạng thái dẻo chảy
0 -1
Lớp sét , sét pha – trạng thái dẻo đến nửa cứng
8.8 – 19.8
Lớp cát – trạng thái rời
0-2

Bảng 1.2: Địa chất điển hình cơng trình 30/4, huyện Cầu Kè, trên địa bàn Trà Vinh:
Lớp đất
Lớp 1:
Lớp 2:
Lớp 3:
Lớp 4:
Lớp 5:

Lớp 6:

Số lớp đất
Lớp 1:
Lớp 2:
Lớp 3:
Lớp 4:
Lớp 5:
Lớp 6:

Hố khoan
Chiều dày (m)
0.0
~
2.3
2.3

2.3
~

6.4

6.4

4.1
~

14.6

14.6

8.2
~

34.4

34.4

19.8
~

36.0

36.0

1.6
~

40.0

4.0

Bảng 1.3: Bảng mô tả các loại đất
Mô tả lớp đất
Sét, nâu xám loang vàng, trạng thái dẻo mềm
Cát pha, xám xanh đen, trạng thái dẻo
Bùn sét, xám nâu, trạng thái chảy
Sét, nâu vàng đốm xám trắng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng
Sét pha, nâu vàng - vàng - xám trắng, trạng thái dẻo cứng
Sét, nâu vàng - xám trắng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng

Trong tự nhiên đất do các hạt to nhỏ có thành phần khống vật khác nhau hợp
thành. Kích thước của các hạt thay đổi trong một phạm vi rất rộng lớn, từ hàng chục,


14
hàng trăm xentimet như các hón đá tảng, cuội, đến vài phần trăm, vài phần nghìn
milimet như hạt sét. Hạt đất càng nhỏ thì tỷ lệ diện tích càng lớn, do đó năng lượng
mặt ngồi càng lớn và tính chất của đất càng phức tạp. Còn đối với đất hạt to thì lỗ
rỗng giữa các hạt lớn, nên tính thấm nước lớn hơn đất hạt nhỏ. Điều đó nói lên rất
nhiều tính chất cơ – lý của đất có liên quan đến thành phần hạt của đất. Tuy vậy cũng
cần lưu ý rằng chúng ta không thể đánh giá được một cách định lượng ảnh hưởng của
thành phần hạt đến tính chất cảu đất, bởi vì tính chất của đất còn do nhiều yếu tố phức
tạp khác quyết định, hơn nữa tùy điều kiện cụ thể mà ảnh hưởng của chúng cũng rất
khác nhau.
1.2.3 Đặc điểm xác định đất yếu:
Nền đất đóng vai trị quan trọng trong tất cả các cơng trình. Nó có thể ảnh hưởng
đến chất lượng và tuổi thọ của cơng trình. Để nhận biết về đất yếu có hai quan điểm
dựa vào định tính và định lượng.
- Về định tính: Đất yếu là loại đất mà bản thân nó khơng đủ khả năng tiếp thu
tải trọng của cơng trình bên trên như các cơng trình nhà cửa, đường xá, đê đập…Khái
niệm này nói chung khơng chặt chẽ và khơng có cơ sở khoa học.
- Về định lượng: Đất yếu là loại đất có sức chịu tải kém. dễ bị phá hoại, biến
dạng dưới tác dụng của tải trọng cơng trình dựa trên những số liệu về chỉ tiêu cơ lý cụ
thể. Khái niệm này được thế giới chấp nhận và có cơ sở khoa học.
Trong thực tế xây dựng, chúng ta thường gặp những loại nền đất yếu sau: đất
sét yếu; đất cát yếu (cát chảy); bùn; than bùn và đất than bùn, đất bazan, đất đắp.
- Đất sét yếu: Gồm các loại đất sét hoặc á sét tương đối chặt ở trạng thái bão
hòa nước, có cường độ thấp. Trong đất sét gồm có 2 thành phần :
+ Phần phân tán thô (gọi là những hạt sét) có kích thước > 0,002mm. Chủ yếu

có các khoáng chất nguồn gốc lục địa như thạch anh, fenspat,…
+ Phần phân tán mịn (gọi là khoáng chất sét) bao gồm những hạt có kích thước
rất bé (2 – 0,1mm) và keo (0,1 – 0,001mm). Những khoáng chất này quyết định tính
chất cơ lý của đất sét. Các khống chất sét thường gặp nhất là 3 nhóm điển hình :
kaolinit, mônmôrilônit và ilit.
- Đất cát yếu (cát chảy): Gồm các loại cát mịn, kết cấu hạt rời rạc, có thể bị
nén chặt hoặc pha loãng đáng kể. Loại đất này khi chịu tải trọng động thì chuyển sang
trạng thái chảy gọi là cát chảy.
Cát được hình thành tạo ở biển hoặc vũng, vịnh. Về thành phần khoáng vật,
cát chủ yếu là thạch anh, đơi khi có lẫn tạp chất. Cát gồm những hạt có kích thước 0,05
– 2mm.
Cát được coi là yếu khi cỡ hạt thuộc loại nhỏ, mịn trở xuống, đồng thời có
kết cấu rời rạc, ở trạng thái bão hịa nước, có thể bị nén chặt và hóa lỏng đáng kể, chứa
nhiều di tích hữu cơ và chất lẫn sét. Những loại cát đó khi chịu tác dụng rung hoặc
chấn động thì trở thành trạng thái lỏng nhớt, gọi là cát chảy.


15
Đặc điểm quan trọng nhất của cát là bị nén chặt nhanh, có độ thấm nước rất
lớn. Khi cát gồm những hạt nhỏ, nhiều hữu cơ và bão hòa nước thì chúng trở thành cát
chảy, hiện tượng này đơi khi rất nguy hiểm cho cơng trình và cho cơng tác thi công.
Cần lưu ý 2 hiện tượng nguy hiểm đối với cát yếu: Biến loãng và cát chảy.
- Bùn: Bùn là trầm tích thuộc giai đoạn đầu của q trình hình thành đất đá
loại sét, được tạo trong nước có sự tham gia của các vi sinh vật. Bùn luôn có độ ẩm
vượt quá giới hạn chảy và hệ số rỗng e > 1 đối với cát pha sét và sét pha cát và e > 1,5
đối với sét.
Bùn là những trầm tích hiện đại, được thành tạo chủ yếu do kết quả tích lũy
các vật liệu phân tán mịn bằng cơ học hoặc hoá học ở đáy biển, đáy hồ, bãi lầy… Bùn
chỉ liên quan với các chỗ chứa nước, là các trầm tích mới lắng đọng, no nước và rất
yếu về mặt chịu lực.

Theo thành phần hạt rất mịn (<200mµ), bùn có thể là cát pha sét, sét pha cát,
sét và cũng có thể là cát, nhưng chỉ là cát nhỏ trở xuống.
Độ bền của bùn rất bé, vì vậy việc phân tích sức chống cắt (SCC) thành lực ma
sát và lực dính là khơng hợp lý. SCC của bùn phụ thuộc vào tốc độ phát triển biến
dạng. Góc ma sát có thể xấp xỉ bằng khơng. Chỉ khi bùn mất nước, mới có thể cho góc
ma sát.
Việc xây dựng các cơng trình trên bùn chỉ có thể thực hiện sau khi đã tiến
hành các biện pháp xử lý nền.
- Than bùn và Đất than bùn: Than bùn là đất có nguồn gốc hữu cơ, thành tạo do
kết quả phân hủy các di tích hữu cơ, chủ yếu là thực vật, tại các bãi lầy và những nơi
bị hóa lầy. Đất loại này chứa các hỗn hợp vật liệu sét và cát.
Trong điều kiện thế nằm thiên nhiên, than bùn có độ ẩm cao 85 – 95% hoặc
cao hơn tùy theo thành phần khoáng vật, mức độ phân hủy, mức độ thoát nước…
Than bùn là loại đất bị nén lún lâu dài, không đều và mạnh nhất. Hệ số nén lún
có thể đạt từ 3-8, thậm chí 10 kG/cm2. Khơng thể thí nghiệm nén than bùn với mẫu có
chiều cao thơng thường là 15-20cm, mà phải từ 40-50cm.
Khi xây dựng ở những vùng đất than bùn, cần áp dụng các biện pháp : làm đai
cốt thép, khe lún, cắt nhà thành từng đoạn cứng riêng rẽ, làm nền cọc, đào hoặc thay
một phần than bùn.
1.3.
Hướng nghiên cứu đề tài và kết luận:
1.3.1
Hướng nghiên cứu đề tài :
Trên thực tế cống hộp trên địa bàn tỉnh Trà Vinh thường được đặt trên nền đất,
nền nhân tạo,... vì tính chất của nền là đàn hồi nên bề mặt của đáy cống được xem như
đặt trên các lò xo, các lò xo không liên quan với nhau và cường độ phản lực của đất tại
mỗi điểm tỉ lệ bậc nhất với độ lún đàn hồi tại điểm đó thơng qua hệ số nền đàn hồi K .
Với nhận định trên, quan điểm thiết kế cống hộp hiện nay được sử dụng để thiết kế
cống hộp khá phổ biến.